Проект СТО для ГУ «АТП УВД по Саратовской области»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Факультет: Автомеханический

Специальность: Автомобили и автомобильное хозяйство

Кафедра: Автомобили и автомобильное хозяйство

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Проект СТО для ГУ «АТП УВД по Саратовской области»

Выполнил студент группы ААХ з/о Мефоков А. Е Руководитель проекта: Дамзен В. А

Консультант по проектной части: Дамзен В. А

Консультант по БЖД: Танчик В. Е

Консультант по экономической части Горшенина Е. Ю

Зав. кафедрой: Денисов Александр Сергеевич

Саратов 2012

ЗАДАНИЕ

на дипломный проект (ДП), дипломную работу (ДР), выпускную квалификационную работу (ВКР), магистерскую диссертацию (МД) студенту учебной группы ААХ з/о, Автомеханического факультета Мефокову Андрею Евгеньевичу ТЕМА Проект СТО для ГУ «АТП УВД по Саратовской области»

Целевая установка и исходные данные.

Разработать проект станции технического обслуживания для ГУ «УВД по Саратовской области» с расчетом производственной программы по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей принадлежащих предприятию. Предложить мероприятия по реконструкции производственного корпуса. Провести анализ изменения технического состояния тормозных систем автомобилей. Привести технологию технического обслуживания и ремонта тормозных систем автомобилей. Спроектировать стенд для проверки тормозных систем автомобиля на основе тормозного роликового стенда. Провести расчет необходимой мощности и особо опасных элементов конструкции стенда на прочность. Провести анализ опасных и вредных факторов при проведении технического обслуживания и ремонте и предложить мероприятия по их устранению или уменьшению. Рассчитать экономическую эффективность предлагаемого проекта станции технического обслуживания.

Реферат Объектом проектирования является СТО для ГУ «АТП УВД по Саратовской области».

Цель — усовершенствовать технологию проведения обслуживания автомобилей принадлежащих ГУ АТП УВД по Саратовской области.

В проекте рассматривается процесс изменения технического состояния тормозной системы автомобилей. Разработана технология обслуживания, позволяющая вовремя предотвратить поломку.

Предлагаемый проект может быть внедрен на СТО для ГУ «АТП УВД по Саратовской области», а также на различных предприятиях с подобной программой обслуживания.

УВД города Саратова расположено в Ленинском районе города Саратова. 1 января 1980 года приказом начальника УВД Саратовского облисполкома от 13 ноября 1979 года № 0143, в целях улучшения работы по охране общественного порядка и борьбе с преступностью в городе было создано УВД Саратовского горисполкома. В 1982 году на территории предприятия располагались: автотранспортная мастерская, административное здание и подсобные помещения. Численность подвижного состава составляла 250 единиц. В настоящее время автомобильный парк УВД по Саратовской области составляет 77 автомобилей.

Одной из важнейших проблем современного автотранспортного предприятия является быстрое и качественное выявление неисправностей у автомобилей. При эксплуатации автомобиля могут возникать скрытые неисправности внешне не чем себя не проявляющие, но, будучи незамеченными, они могут привести к серьезным поломкам, а, следовательно, к дорогостоящему ремонту.

Кроме того, профилактическая диагностика позволяет предприятию экономить значительные средства за счет выявления неисправностей и своевременного их устранения, что сокращает время простоя в ремонте, а, следовательно, позволяет снизить трудозатраты и стоимость ремонта. В данной дипломной работе рассматриваются вопросы диагностирования тормозов и выявления возникающих в процессе эксплуатации неисправностей. Решение этих вопросов при эксплуатации автопарка, позволяет экономить значительные средства, затрачиваемые на ремонт и уменьшить убытки от простоя автомобилей.

По данным статистики, количество дорожно-транспортных происшествий, обусловленных неисправностями тормозных систем автомобилей, составляет около 50% от всех аварий, возникающих по техническим причинам. На поддержание в технически исправном состоянии тормозной системы отводится 8−10% общей трудоемкости на ТО-1, до 60% трудоемкости обязательных работ ТО-2 и 10−15% общей трудоемкости текущего ремонта. Неправильная регулировка тормозов увеличивает расход топлива на 10−20%, а масел и смазочных материалов на 30−50%. Поэтому диагностирование тормозных систем является актуальным.

По назначению диагностирование тормозных систем автомобилей подразделяется на общее (комплексное) и углубленное (поэлементное). Общее диагностирование предназначено для определения технического состояния тормозной системы без выявления конкретных неисправностей, причем оценка технического состояния производится по двум критериям: «исправен» или «неисправен». Углубленное диагностирование позволяет выявить место, причину, характер неисправностей, возникших в тормозной системе автомобиля.

1. Проектная часть

1.1 Расчет производственной программы

В настоящее время автомобильный парк УВД по Саратовской области составляет 77 автомобилей, которые проходят техническое обслуживание и ремонт на собственных производственных площадях.

Состав и технико-экономические характеристики подвижного состава приведены в таблице 1.

Учитывая специфику работы предприятия подвижной состав должен работать 365 дней в году и быть в постоянной технической готовности. Автомобили работают в третьей категории условий эксплуатации. Зона обслуживания и ремонта предприятия работает 305 дней в году в одну смену продолжительностью 8 часов, что обеспечивает постоянную работоспособность автомобильного парка.

Таблица 1 Исходные данные

Автомобили ВАЗ-2114 и ВАЗ-2107 объединяются в одну технологически совместимую группу ВАЗ со среднесуточным пробегом 150 км. В таблице 2 представлены нормативы пробега подвижного состава и трудоемкость, в таблице 3 представлены корректировочные коэффициенты.

Таблица 2. Нормативы пробега подвижного состава до КР и трудоемкость ТО и ТР для 1 категории условий эксплуатации

Таблица 3. Коэффициент корректирования нормативов пробега подвижного состава до КР, периодичности ТО, трудоемкости ТО иТР

, — нормативы пробега подвижного состава, км;

— трудоемкость ежедневного обслуживания, чел. ч;

— трудоемкость ТО-1, чел. ч;

— трудоемкость ТО-2, чел. ч;

— трудоемкость текущего ремонта, чел. ч тыс.км;

— дни простоя в ТО-2 и текущем ремонте, дней-тыс.км;

— дни простоя в КР, дни.

Корректирование нормативов производится по формулам:

— периодичность ТО-1 и ТО-2, км

— пробега до КР, км

— простоя автомобилей в ТО-2 и ТР, дни/1000 км.

где: — коэффициент, учитывающий объем работ, выполняемых в межсменное время = 0,7.

— трудоемкости ТО, чел.-ч.

где: Kм = 0,9 — коэффициент, учитывающий уровень автоматизации и механизации работ; - нормативное значение трудоемкости уборочно-моечных воздействий [18];

— трудоемкость ТР, чел-ч/1000 км.

— периодичность уборочно-моечных работ, входящих в работы ежедневного обслуживания, определяется средней периодичностью мойки автомобилей в днях (Дм=2 дня) и среднесуточным пробегом

Результаты расчетов сведены в таблицу 4.

Таблица 4. Результаты простоя и трудоемкости автомобилей

Коэффициент технической готовности:

где: Др=+Дтранс., (- нормативный простой в КР на АРЗ, Дтранс=20 дней).

Коэффициент использования парка:

где: Дг = 365 — число рабочих дней парка в году.

Общепарковый годовой пробег, км:

Количество КР автомобилей по АТП за год:

Годовая программа по ТО-2:

Годовая программа по ТО-1:

Годовая программа по сезонному обслуживанию:

Годовая программа уборочно-моечных воздействий:

Результаты расчетов сведены в таблицу 5.

Таблица 5

Годовая производительность программы по количеству воздействий

Расчет трудоемкости ТО и ТР подвижного состава. Уборочно-моечные воздействия, чел.-ч.:

Тм=Nмtм

Трудоемкость ТО-1:

Т1=N1t1

Трудоемкость ТО-2:

T2=N2t2

Сезонного обслуживания:

Tco=Ncot20,2

Текущего ремонта:

Трудоемкость вспомогательных работ:

Твсп=0,2 (Тм+Т1+Т2+Тсо+ТТР)

Итоговая трудоемкость технических воздействий:

Т=Тм+Т1+Т2+Тсо+ТТР+Твсп

Результаты расчетов сведены в таблицу 6.

Таблица 6. Трудоемкость ТО иТР подвижного состава

Таблица 7. Распределение трудоемкости ТО-1

Таблица 8. Распределение трудоемкости ТО-2

Таблица 9

Распределение трудоемкости ТР подвижного состава по видам работ

Таблица 10

Распределение объёма вспомогательных работ по видам работ

Штатная численность рабочих

Явочная численность рабочих

где: Фшт=1840 ч. и Фя = 2070 ч. — штатная и явочная численности рабочих АТП.

= 15 чел.

= 14 чел.

На основании расчетов принимается количество рабочих на предприятии равное 15 чел.

1.2 Технологическое проектирование зон ТО и ТР автомобилей и участков

Число постов зоны ТО-1

где: n — такт поста, время между заменами автомобиля на посту

где: Рn =1 — число рабочих на посту;

tn = 0,5 — время замены автомобилей на посту, мин;

R — ритм зоны.

где: — годовая программа по ТО-1;

Ф3 = 2070 — годовой фонд времени при односменной работе [18];

с = 1 — число смен работы зоны;

Тсм = 8 — продолжительность смены, час.

ТО-2 планируется выполнять на универсальных постах тупикового типа, то за время обслуживания одного автомобиля принимается одна смена, тогда число постов зоны ТО-1:

где: n — такт поста, время между заменами автомобиля на посту

где: Рn = 2 — число рабочих на посту;

R — ритм зоны.

где: — годовая программа по ТО-2;

Ф3 = 2070 — годовой фонд времени при односменной работе;

с = 1 — число смен работы зоны;

Тсм = 8 — продолжительность смены, час.

Число постов в зоне текущего ремонта

где: — трудоемкость постовых работ ТР;

Кнп = 1,2 — коэффициент неритмичности подачи автомобилей на ремонт;

Фм = 2070 ч — годовой фонд времени рабочего места при односменной работе;

С = 1 — число смен работы зоны;

Рп = 1 — среднее число рабочих на посту;

= 0,8 — коэффициент использования рабочего времени поста.

После определения числа постов зоны определяется ориентировочная площадь зоны:

где: — площадь горизонтальной проекции автомобиля;

— расчетное число постов в зоне;

=4 — коэффициент плотности расстановки постов.

Результаты расчетов сведены в таблицу 14.

Таблица 11. Площади зон ТО и ТР

Площадь производственных участков рассчитывается по количеству технологически необходимых рабочих для каждого участка и минимальной площади необходимой для каждого рабочего:

где: , — площадь, приходящаяся на первого и последующего рабочих участка, м2;

Р — количество рабочих на участке.

Таблица 12. Распределение площадей производственных участков

Площадь складов определяется по формуле:

где: Ас — списочное количество подвижного состава;

fу — удельная площадь данного вида склада на 10 единиц подвижного состава, м2;

Таблица 13 Площадь склада

1.3 Объемно-планировочные решения СТО

На основании расчетов и с учетом действующих на предприятии положений и нормативов проведены некоторые мероприятия по улучшению организационно-производственной структуры и планировочных решений.

При сравнении расчетных данных и данных, полученных с предприятия, имеется возможность повышения коэффициента технической готовности и коэффициента использования парка. В связи с уменьшением автомобильного парка и уменьшением среднесуточного пробега имеется возможность сокращения производственных площадей. В соответствии с расчетами для обеспечения ТО и ремонта подвижного состава на территории предприятия достаточно расположить 8 постов (таблица 14). При этом общая площадь производственного корпуса составит 342,7 м². В настоящее время площадь производственного корпуса составляет 3024 м². Для занятия освободившихся производственных площадей предлагается проводить техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей принадлежащих гражданам. На освободившихся площадях производственного корпуса необходимо разместить современное оборудование для проведения необходимых работ по диагностированию, обслуживанию и ремонту автомобилей.

В результате для полной загрузки производственных площадей на территории производственного корпуса удалось разместить 10 постов для ТО и ТР и 3 поста общей диагностики (Д) на кессонных (заглубленных) двухплунжерных подъемниках типа «ровный пол», 1 пост диагностирования тормозной системы с роликовым тормозным стендом, 2 поста для ремонта кузовов на стапелях, 1 пост с окрасочно-сушильной камерой.

Кроме того, в производственном корпусе размещены все необходимые участки для проведения текущего ремонта, площади которых представлены в таблице 14.

Таблица 14

Действительные площади помещений производственного корпуса

2. Изменение технического состояния

цилиндр тормоз стенд замасливание

2.1 Изменение технического состояния тормозной системы

Тормозная система участвует в динамическом замедлении автомобиля во время движения (торможение), для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесом и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (торможение двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии. Тормозная система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесом и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (т.н. торможение двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии.

От ее конструктивных особенностей и исправности зависит комфортность, безопасность движения на дороге.

Одними из важнейших критериев оценки работоспособности автомобиля являются устойчивость и управляемость. Согласно ОСТ 37.001.051−86, управляемость и устойчивость — это свойства автомобиля подчиняться траекторному и курсовому управлениям, а так же сохранять в заданных во времени или пути пределах направление движения и ориентацию продольной и вертикальной осей независимо от действия внешних и инерционных сил.

Из анализа дорожно-транспортной аварийности в РФ (рисунке 1) видно, что наиболее существенными причинами, приводящими к возникновению ДТП являются технические неисправности тормозного и рулевого управлений, элементов ходовой части и т. д.

Рисунок 1. Распределение ДТП по причинам технической неисправности автотранспортного средства

Рулевое управление и подвеска транспортного средства постоянно задействованы в процессе движения в отличие от тормозной системы, но все же, работа последней играет решающую роль в предотвращении ДТП.

Коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси является одним из нормативов эффективности торможения и устойчивости АТС по ГОСТ Р 51 709 — 2001. Для легковых автомобилей он должен быть не более 20%. Проводимые статистические исследования в работе [9], дали следующие результаты: 46% автомобилей отечественного и 54% зарубежного производства проверенные на линии СГТО не соответствуют требованиям ГОСТ по коэффициенту неравномерности тормозных сил колес оси.

Общая удельная тормозная сила, так же является важным показателем работоспособности тормозной системы. Ее величина нормируется ГОСТ Р 51 709 — 2001 и составляет не менее 0,59 для легковых автомобилей. Однако статистические данные говорят о том, что более 50% исследуемых автомобилей имеют недопустимо низкое значение общей удельной тормозной силы.

Динамика изменения общей удельной тормозной силы в процессе эксплуатации показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Изменение общей удельной тормозной силы от наработки

Значительное уменьшение значения общей удельной тормозной силы, согласно рисунку 2 происходит на пробегах 20 — 25 тыс. км и 35 — 45 тыс. км, что связано с износом фрикционных накладок и отказами регуляторов тормозных сил (РТС). В эксплуатации наряду с отказами функционирования РТС, часто возникают параметрические отказы, в виде изменения их характеристик и, в частности, коэффициентов преобразования. Причинами этого является увеличение статического прогиба подвески и ухудшение следящего действия, вследствие нарушения герметичности уплотнительных элементов. Последующее увеличение величины диагностического параметра, происходит, в результате выполненных работ связанных с ремонтом или заменой РТС.

Монотонный спад связан с постепенным отказом элементов тормозной системы: нарушение герметичности мембраны вакуумного усилителя, износ фрикционных накладок и тормозных дисков, заклинивание поршней в колесных цилиндрах, потеря герметичности контуров. Перечисленные неисправности приводят к малой эффективности торможения, уводу в процессе движения и полной потере управляемости транспортным средством в момент замедления.

Таким образом, проведенные исследования показали недопустимо высокий уровень неисправных транспортных средств в эксплуатации. Снижение количества автомобилей эксплуатируемых в предотказном состоянии является приоритетным направлением в решении актуальной проблемы высокой дорожно-транспортной аварийности на дорогах России. Разработка эффективной системы оценки работоспособности транспортных средств, базирующейся на комплексном подходе к диагностированию систем безопасности автомобиля, позволит в полной мере контролировать их фактическое техническое состояние и прогнозировать оставшуюся безопасную наработку

Рисунок 3. Схема гидропривода тормозов на автомобилях ВАЗ 210: 1 — тормозной механизм переднего колеса; 2 — трубопровод контура «левый передний-правый задний тормоза»; 3 — главный цилиндр гидропривода тормозов; 4 — трубопровод контура «правый передний-левый задний тормоза»; 5 — бачок главного цилиндра; 6 — вакуумный усилитель; 7 — тормозной механизм заднего колеса; 8 — упругий рычаг привода регулятора давления; 9 — регулятор давления; 10 — рычаг привода регулятора давления; 11 — педаль тормоза; А — гибкий шланг переднего тормоза; В — гибкий шланг заднего тормоза

Автомобиль оснащен двухконтурной рабочей тормозной системой с диагональным разделением контуров (рисунок 3), что значительно повышает безопасность вождения автомобиля. Один контур гидропривода обеспечивает работу правого переднего и левого заднего тормозных механизмов, другой — левого переднего и правого заднего.

При отказе одного из контуров рабочей тормозной системы используется второй контур, обеспечивающий остановку автомобиля с достаточной эффективностью.

В гидравлический привод включены вакуумный усилитель 7 и двухконтурный регулятор 10 давления задних тормозов.

Стояночная тормозная система имеет привод на тормозные механизмы задних колес.

2.2 Основные неисправности тормозов, их причины и методы устранения

Возможные неисправности тормозов их причины и методы устранения указаны в таблице 15.

Таблица 15 Возможные неисправности тормозов их причины и методы устранения

2.3 Изменение технического состояния тормозных колодок Тормозная колодка (рисунок 4) должна обеспечить высокий коэффициент трения (от его величины напрямую зависит эффективность торможения) во всем диапазоне скоростей, давлений в тормозном приводе и температур тормозного диска. Она состоит из металлического каркаса, к которому приформован фрикционный материал.

Рисунок 4. Тормозные колодки дисковых тормозов

Несмотря на необходимость снижения массы тормозного механизма металлический каркас делают, как правило, массивным с целью более равномерного распределения давлений на фрикционный материал. Фрикционный материал представляет собой сложную композицию, содержащую по 50 и более компонентов. Связано это со сложностью физико-химических процессов происходящих при торможении. Тормозная накладка должна обеспечить надежное торможение при температурах до 600−700°С. При этом она не должна разрушаться, обеспечивая необходимый ресурс, а также прочно держаться на металлическом каркасе. Также следует помнить, что с ростом температуры фрикционный материал становится более мягким, т. е. он сильнее сжимается.

На графике (рисунок 5 «Испытания тормозных колодок фирмы Фильтр») представлена стадия тестов горный серпантин (FADE), где прдставлны:

3 — зона, предписанная российским гостом (ТУ АВТОВАЗ) для значений коэффициента трения во время прохождения теста FADE.

2 — изменения коэффициента трения в зависимости от номера торможения.

1 — изменение температуры на поверхности трения в зависимости oт номера торможения.

На графике видно, что в холодном состоянии тормозной системы наблюдается высокий коэффициент трения, как раз для уменьшения действия эффекта утренней росы. Он сохраняется и после выполнения первой части теста, т. е. после серьезного прогрева до 450 С° под давлением в контуре системы 50 кгс*см2. После прогрева поверхности трения наблюдается линейная зависимость, полностью стенающая требованиям хорошего торможения при любых эксплуатационных условиях. Износ колодок после прохождения всей программы тестов составил 0,47 мм, при норме по 0,85, в два раза меньше предписания TV ГОСТа.

Рисунок 5. Испытания тормозных колодок фирмы Фильтр [11]

Без преувеличения можно сказать, что эти колодки группы обладают высокой надежностью в эксплуатации, стабильным, хорошим коэффициентом трения на всех режимах работы, низким удельным износом фрикционного материала при нагрузках выше среднего, хорошими дискосберегающими свойствами. Для предотвращения возникновения шумов и скрипов колодки оснащены противоскрипными металлическими пластинами и прокладками. Испытания тормозных колодок фирмы Фильтр представлены на рисунке 5. На рисунке 6 представлена проверка эффективности торможения от давления в приводе. Все четыре неоригинальные колодки обеспечивают более высокую (в сравнении с Hyindai/KIA, обозначенной линией 5) эффективность торможения при увеличении давления в тормозном цилиндре от 40 до 70 кг/см2.

Проверка эффективности торможения от давления в приводе на рисунке 6.

Рисунок 6. Проверка эффективности торможения от давления в приводе Рисунок 7. «Проверка эффективности торможения от температуры». Зависимость эффективности торможения от нагрева фрикционной накладки показала, что здесь лучшие результаты (в сравнении с оригиналом) в диапазоне от 100 до 300 градусов по Цельсию демонстрируют колодки Ferodo (2) и Hankook Frixa S1 S1H02NF (4). Тогда как колодки ATE 13.0460−5873 и Sangsin Brake Hardron HP 1155 немного уступают Hyindai/KIA по своим показателям в указанном температурном диапазоне.

Рисунок 7. Проверка эффективности торможения от температуры [12]

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.2 Технология проверки автомобиля на тормозном стенде Стенд имеет два режима работы: автоматизированный и неавтоматизированный. Автоматизированный режим работы применяется для быстрой проверки тормозных систем автомобилей. Для более углубленного диагностирования тормозных систем применяется неавтоматизированный режим.

3.2.1 Автоматизированный режим

1. Включить стенд и дайте прогреться в течение 15 минут.

2. Переключателем «автомат» включить автоматизированный режим работы, при этом одна из сигнальных ламп табло режимов засветится.

3. Последовательно установить режимы измерения для передней, задней осей и ручного тормоза, руководствуясь табло режимов. Для режима измерения «передняя ось» установить нормативное значение тормозной силы для передней оси проверяемого автомобиля; для режима измерения «задняя ось» — для задней оси; для режима измерения «ручной тормоз» — для стояночного тормоза. Отжать кнопку «норма». Нормативные значения проверяемых автомобилей приведены в памяти компьютера тормозного стенда.

4. Установить автомобиль на ролики стенда колесами передней оси.

5. Включить приводы роликов нажатием кнопки «Пуск». Установить режим измерения «передняя ось». Показания результата заносятся автоматически в диагностический лист. Усилие прокручивания незаторможенных колес у исправных автомобилей должно быть не более 0,5 кН. Большее значение свидетельствует о притормаживании колес.

6. Нажать на педаль тормоза быстро, но без удара и удерживать ее. Если тормозная система проверяемой оси в норме, то на мониторе высветится табло «годен», а приводы роликов должны автоматически отключиться через 1 — 1,5 с после начала торможения. Показания автоматически заносятся в диагностическую карту. Если приводы роликов не отключаются через указанное выше время, то тормозная система колес проверяемой оси не в норме. Если высветится табло «неравномерность», то коэффициент осевой неравномерности проверяемой оси может быть больше нормативного значения. При этом дефекты имеются в той тормозной системе колеса, на стороне которого высвечивается табло. Вычисление коэффициента осевой неравномерности производится автоматически. Значение коэффициента осевой неравномерности также показано на экране монитора. При значении коэффициента более предела 0,09 — 0,13 тормозная система проверяемой оси не в норме. Включить подъемный механизм нажатием кнопки «подъемник».

7. Установить автомобиль на ролик колесами задней оси. Установить режим измерения «задняя ось». Проверку состояния тормозной системы задней оси проводить аналогично.

8. Установить режим измерения «ручной тормоз». Затянуть рычаг стояночного тормоза. Состояние тормозной системы стояночного тормоза определяется аналогично.

9. При отрицательном результате проверки тормозной системы автомобиля повторите проверку в неавтоматическом режиме для оси, тормозная сила колес которой не в норме.

3.2.2 Неавтоматизированный режим работы

1. Установить неавтоматизированный режим работы, нажав переключатель «автомат», при этом сигнальная лампа табло режимов погаснет. Установить автомобиль на стенд передней осью. На педаль тормоза установить устройство силоизмерительное. Включите приводы роликов нажатием кнопки «Пуск».

2. Нажать на тормозную педаль через устройство силоизмерительное с силой 0,4 кН, не более, 2 -3 раза с интервалами 5 — 10 с для прогрева тормозов.

3. Нажать на тормозную педаль с силой 0,5 кН, не более, считать показания с приборов установившееся значение тормозных сил. Включить приводы роликов нажатием на кнопку «Стоп». Нажать на кнопку «подъемник».

4. Установить автомобиль на ролики колесами задней оси. Проверку состояния тормозной системы задней оси проводить аналогично (включая контроль стояночного тормоза).

3.2.3 Оценка тормозной системы автомобиля Общая удельная тормозная сила для рабочей тормозной системы автомобиля должна быть не менее 0,53, для стояночного тормоза не менее 0,16.

Коэффициент осевой неравномерности тормозных сил для автомобилей должен быть не более 0,09 — 0,13.

Определение неисправности привода тормозов.

Плавно нажать на педаль и в момент начала нарастания тормозной силы на каждом колесе определить усилие на педали, при котором колодки тормоза автомобиля прижимаются к барабану. При исправном приводе тормоза значение силы не должно превышать 0,1 кН.

Определение плавности действия тормозных систем и полноты растормаживания.

Для определения плавности действия тормозов и полноты растормаживания медленно нажать на педаль тормоза при вращающихся колесах и следить за показаниями приборов — указателями величин тормозных сил. При исправных тормозах тормозная сила должна возрастать пропорционально силе на педали. После нажатия на педаль резко отпустить ее и следите за величиной тормозной силы. Быстрое падение ее до значения силы, затрачиваемой на прокручивание незаторможенного колеса, свидетельствует о полном растормаживании тормозного механизма. Повторное нажатие на педаль производить в быстром темпе и следите за показаниями приборов. Если при медленном нажатии на педаль тормозные силы обоих колес примерно одинаковы, а при быстром — тормозная сила одного из колес отстает от другого, то сопротивление в приводе этого колеса повышено.

Оценка эллипсности, загрязнения, замасливания, увлажнения тормозных барабанов.

Проверку эллипсности тормозных барабанов производить при усилии на педали 0,15 — 0,20 кН. Колебания показаний тормозной силы на 0,2 — 0,4 кН и пульсирование педали синхронное с вращением колес свидетельствует об эллипсности тормозных барабанов. Проверяя каждое колесо в отдельности, определить, какой тормозной барабан имеет указанный дефект. Отсутствие пропорциональности между значениями силы на педали и тормозной силой (особенно при малых и средних усилиях) свидетельствует о сильном загрязнении, замасливании или увлажнении тормозных накладок. Увлажнение легко отличить от замасливания по возрастанию тормозной силы в процессе торможения из-за испарения влаги, вследствие нагрева тормозов. Оценка работы тормозной системы автомобиля с гидровакуумным усилителем.

Проверку тормозной системы, имеющей гидровакуумный усилитель, производить путем сравнения развиваемой тормозной силы с усилителем и без него. Сначала определить тормозную силу на колесах передней (задней) оси при усилии на педали 0,2 кН. После чего запустить двигатель и с тем же усилием на педали снять показания тормозной силы. Тормозная сила при исправном усилителе и работающем двигателе должна быть в 2,0 — 2,5 раза больше, чем при неработающем двигателе. При необходимости произвести регулировку тормозов на стенде. Нажать и отпустить кнопку «подъемник». Выехать автомобилем со стенда.

4. Конструкторская часть

4.1 Анализ существующих конструкций

На основании элементов патентного поиска представлены наиболее близкие по техническим характеристикам роликовые тормозные стенды:

1. Стенд для проверки тормозных систем автотранспортных средств

Авторское свидетельство № 2 411 145.

Индекс B60T17/22, опубликовано 10.02.2011.

Авторы: Хабардин Василий Николаевич (RU), Чубарева Марина Владимировна (RU), Шелкунова Наталья Олеговна (RU), и т. д.

Патентообладатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия» (RU).

Формула изобретения:

1. Стенд для проверки тормозных систем автотранспортных средств, содержащий расположенные на раме две одинаковые секции для установки левого и правого колес испытываемой оси автотранспортного средства, при этом каждая секция снабжена двумя рифлеными роликами, приводом указанных роликов и измерителем тормозной силы, отличающийся тем, что привод роликов каждой секции выполнен в виде червячного редуктора, измеритель тормозной силы — в виде динамометрического ключа, при этом червячный редуктор жестко присоединен к раме секции и кинематически связан посредством выходного вала с одним из ее роликов, динамометрический ключ жестко присоединен к червячному валу редуктора.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что шкала динамометрического ключа, выполненная с возможностью давать показания тормозной силы, проградуирована пропорционально измеряемому значению тормозной силы.

Преимущества: Имеет простую и надежную конструкцию, приспособленную к транспортированию и использованию в полевых условиях. Стенд приводится в действие динамометрическим ключом, который одновременно является измерителем тормозной силы.

Недостатки: Сложность и громоздкость конструкции.

2. Устройство для контроля эффективности торможения автотранспортного средства (варианты)

Авторское свидетельство № 2 333 118

Индекс G01L5/28, опубликовано 10.09.2008.

Авторы: Федотов Александр Иванович (RU), Осипов Артур Геннадьевич (RU), Бойко Александр Владимирович (RU) и т. д.

Патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный технический университет» (ГОУ ИрГТУ) (RU).

Формула изобретения

1. Устройство для контроля эффективности торможения автотранспортного средства, содержащее платформу, две одинаковые секции с приводными и опорными роликами для установки проверяемых колес, при этом приводные ролики соединены между собой цепными передачами и с маховиками, раскручиваемыми от привода, используемого для вывода устройства в режим начальной скорости торможения, имеющее устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на проверяемых колесах, и следящие ролики, отличающееся тем, что платформа выполнена с возможностью поворота вокруг вертикальной поворотной оси в горизонтальной плоскости и перемещения относительно этой оси вверх и вниз, имеет узлы поднятия платформы относительно опорной поверхности вверх и опускания вниз, а также механизм поворота платформы в горизонтальной плоскости для устранения перекоса проверяемых колес относительно поперечной оси платформы стенда.

2. Устройство для контроля эффективности торможения автотранспортного средства, содержащее платформу, две одинаковые секции с приводными и опорными роликами для установки проверяемых колес, при этом приводные ролики соединены между собой цепными передачами и с маховиками, раскручиваемыми от привода, используемого для вывода устройства в режим начальной скорости торможения, имеющее устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на проверяемых колесах, и следящие ролики, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит вторую платформу, при этом на каждой из платформ расположено по одной секции с приводными и опорными роликами для установки проверяемых колес, причем одна из платформ установлена стационарно, а другая платформа выполнена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, имеет узлы поднятия платформы относительно опорной поверхности вверх и опускания вниз, а также механизм перемещения платформы в горизонтальной плоскости для устранения перекоса проверяемых колес относительно поперечных осей платформ стенда.

Преимущества: Позволяет повысить точность измерения тормозных сил на проверяемых колесах диагностируемой оси и достоверно оценить техническое состояние тормозной системы автотранспортного средства.

Недостатки: невозможность установки проверяемых колес диагностируемой оси автотранспортных средств перпендикулярно продольной оси платформы стенда в результате несоосности диагностируемой оси автотранспортного средства и продольной оси платформы стенда. Отсутствие у платформы стенда устройств, позволяющих изменять ее положение относительно диагностируемой оси автотранспортного средства и в процессе самоподстройки устранять несоосность диагностируемой оси автотранспортного средства и платформы стенда, обеспечивая перпендикулярность проверяемых колес продольной оси платформы стенда.

3. Испытательный стенд.

Авторское свидетельство № 2 241 618.

Индекс B60T17/22, G01L5/28, опубликовано 10.12.2004.

Авторы: Федотов А. И., Шульгин А. Н., Веретенин О. В., Портнягин Е. М., Мальцев А. С., Кобелев А.В.

Патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный технический университет» (ГОУ ИрГТУ).

Формула изобретения

Испытательный стенд, содержащий маховик, соединенный с валами опорных роликов механической передачей, отличающийся тем, что маховик соединен с валами опорных роликов с возможностью передачи им крутящего момента, на валах установлены устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах автомобиля, а стенд выполнен с возможностью приведения его в движение с помощью испытуемого автомобиля и изменения расстояния между передней и задней платформами.

Преимущества: Позволяет более точно определять при торможении проскальзывания колес относительно опорных роликов, снижать пульсирующие нагрузки и их неравномерность в приводах опорных роликов, устранять взаимовлияние тормозных сил левых и правых колес друг на друга, с наибольшей точностью определять тормозные силы на каждом колесе автомобиля и диагностировать всевозможные тормозные системы автомобилей с широким диапазоном дорожного просвета, различной базой и любой колесной формулой.

Недостатки: большие габариты стенда.

4. Испытательный стенд

Авторское свидетельство № 2 241 618.

Индекс G01L5/28, опубликовано 10.12.2004.

Авторы: Федотов А. И., Шульгин А. Н., Веретенин О. В. и т. д.

Патентообладатель: Иркутский государственный технический университет.

Формула изобретения

Испытательный стенд, содержащий маховик, соединенный с валами опорных роликов механической передачей, отличающийся тем, что маховик соединен с валами опорных роликов с возможностью передачи им крутящего момента, на валах установлены устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах автомобиля, а стенд выполнен с возможностью приведения его в движение с помощью испытуемого автомобиля и изменения расстояния между передней и задней платформами.

Преимущества: Позволяет измерять тормозную силу на каждом колесе автомобиля и диагностировать автомобили, оснащенные АБС, при этом на одном предлагаемом стенде возможно диагностирование автомобилей разных размеров.

Недостатки: Ролики приводятся в движение ведущими колесами автомобиля.

5. Способ динамического диагностирования антипробуксовочных систем автомобилей и устройство для го осуществления

Авторское свидетельство № 2 375 218.

Индекс B60T17/22, G01L5/28, опубликовано 10.12.2009.

Авторы: Федотов Александр Иванович, Григорьев Иван Михайлович,

Потапов Антон Сергеевич.

Патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный технический университет» (ГОУ ИрГТУ).

Формула изобретения

1. Способ динамического диагностирования антипробуксовочной системы автомобиля, включающий проверку электронного блока управления антипробуксовочной системы и устройств, связанных с ним электрической цепью, с последующей оценкой состояния антипробуксовочной системы автомобиля, отличающийся тем, что устанавливают автомобиль на опорные ролики испытательного стенда колесами диагностируемой оси, отключают один маховик от соответствующих ему опорных роликов, на которые установлено колесо диагностируемой оси автомобиля, задают тестовый режим диагностирования путем разгона инерционных масс стенда и установленных на опорные ролики стенда колес диагностируемой оси автомобиля, измеряют разность угловых скоростей колес диагностируемой оси автомобиля, тормозную силу колес диагностируемой оси автомобиля, с последующей оценкой состояния антипробуксовочной системы автомобиля, оценкой работы ее исполнительных механизмов по разности угловых скоростей колес диагностируемой оси автомобиля и по тормозной силе колес диагностируемой оси автомобиля.

2. Испытательный стенд, содержащий четыре маховика, кинематически связанных с опорными роликами, на валах которых установлены устройства для измерения сопротивления движению при прокручивании колес автомобиля, устройства определения угловых скоростей опорных роликов автомобиля, связанные с компьютером посредством аналого-цифрового преобразователя, кинематическая связь между маховиком и соответствующими ему опорными роликами осуществляется при помощи цепной передачи и муфты, выполненный с возможностью приведения его в действие с помощью испытуемого автомобиля и изменения расстояния между передней и задней платформами, отличающийся тем, что стенд дополнительно содержит устройства определения угловых скоростей колес автомобиля, связанные с компьютером посредством аналого-цифрового преобразователя, при этом маховики одной платформы между собой и с маховиками другой платформы кинематически связаны посредством редуктора и карданного вала, муфта, отвечающая за кинематическую связь между маховиком и соответствующими ему опорными роликами, установлена с возможностью автоматического разъединения маховиков от соответствующих им опорных роликов.

Вывод о патентном поиске. В результате патентного поиска выявлены несколько наиболее подходящие конструкции. У найденных патентов определены достоинства и недостатки. На основании которых спроектирован предлагаемый стенд.

4.2 Стенд для проверки тормозных систем

Своевременное выявление неисправностей тормозов должно обеспечиваться диагностированием. Эффективность тормозных систем автомобилей проверяют методом стендовых испытаний на роликовом тормозном стенде.

Относительная погрешность измерения не должна превышать при определении, % [17]:

— тормозного пути ± 5

— тормозной силы ± 3

— усилия на органе управления ± 7

— установившегося замедления ± 4

— давления воздуха в пневматическом или пневмогидравлическом тормозном приводе ± 5

— усилия вталкивания сцепного устройства прицепов, оборудованных инерционным тормозом ± 5

— продольного уклона площадки для выполнения торможений ± 1

— массы транспортного средства ± 3

Абсолютная погрешность измерения не должна превышать при определении:

— начальной скорости торможения, км/ч ± 1

— времени срабатывания тормозной системы, с ± 0,1

— времени запаздывания тормозной системы, с ± 0,1

— времени нарастания замедления, с ± 0,1.

Примечание — погрешность расчетного определения начальной скорости по результатам измерения замедления АТС при торможении — не более ± 2 км/ч.

Условия проведения проверки технического состояния тормозного управления:

Шины, проверяемого на стенде автомобиля должны быть чистыми, сухими, а давление в них должно соответствовать нормативному, установленному изготовителем автомобиля в эксплуатационной документации. Давление проверяют в полностью остывших шинах с использованием манометров, соответствующих ГОСТ 9921.

Проверки на стендах и в дорожных условиях (кроме проверки вспомогательной тормозной системы) проводят при работающем и отсоединенном от трансмиссии двигателе, а также отключенных приводах дополнительных ведущих мостов и разблокированных трансмиссионных дифференциалах